三分量磁通门磁力仪台站架设前各参数测定方法探索*

（中国 陕西 陕西省地震局乾陵综合地震台，陕西西安 713300）

0.引言

磁通门磁力仪是目前广泛应用于地震台站的测量地磁场相对变化的仪器。在把磁力仪带到记录点之前，对磁力仪系统应做检查，检查应在有线圈系统或其他仪器的标准地磁台进行。在标准地磁台检验3个不同分量探头的正交性。探头不一定正交放置，但必须知道它们之间的夹角。不要相信在仪器说明书中之制造厂家给出的值，要求地磁台检验确认（Jerzy Jankowski，1999）。仪器的正确架设是保证观测质量的一个重要环节，本文针对GM4型磁通门磁力仪在台站环境下零场漂移S0的测试，正交度的检测，以及正确架设方法进行了详细阐述。

1.旋转平台的改装

无磁经纬仪改装成旋转平台如图1所示。

图1 旋转平台简图

2.零场漂移Z(S0),D(S0),H(S0)的测定

有可能用一下方法来进行所有测定：对探头的定向调整需要一旋转平台，这可能是一台旧的经纬仪。首先，仔细地调整旋转台的水平，以使他的轴是垂直的（Jerzy Jankowski，1999）[1]。然后将然后将GM4置于旋转平台（如图1所示）上，再调整GM4底座水平。转动旋转平台在四个相距90°的方向上显示器D值输出值为表1所示[2]。其中第1组数据为GM4水泡调平时4个方向上的输出值，由于4个方向数值不相等，我们可知仪器水泡水平不能真实反映Z轴的垂直。第2组到第16组数据为逐次分别调整仪器3个调平旋钮后显示器的输出值。第16组数据为极限情况下的输出值，此时2个相距180°的方向上输出值相差1nt。我们将2组数据平均取其差值为Z(S0)=22nt[3]。如表1所示。

表1 Z轴零场漂移测试表

在上述情况下我们测定D(S0),H(S0)。我们调整旋转平台使D的输出值在±1nt之间，记录水平度盘读数与D(0)值，然后水平旋转180°记录D(180)值。

D(S0)=-66nt。同样方法我们求得H(S0)=432nt的水平度盘读数如表2所示。

表2 D、H轴零场漂移测试表

3.D、H、Z三磁轴夹角测定

3.1 水平面内D,H 轴夹角测定

我们把转盘旋转到D=-66nt时记录水平度盘的读数为114°48′，H=432 时水平度盘读数为 24°54.2′。由此可知两者夹角为89°53.8′[4]。如表3所示。

表3 D、H水平面内夹角测试表

3.2 D、Z两磁轴垂直面夹角的测定

调整仪器使其显示器读数D值等于D(S0)=-66nT,此时垂直度盘读数为90°。我们调整垂直度盘使其读数在相对于90°上下浮动六组分别为 ±5′、±10′、±20′、±30′、±40′、±50′。其相应的显示器读数如表4，其中D(N)=D-D(S0)。D(*)为每组D(N)的和值。D(A)为D(*)的平均值（剔除第5组数据）。调整垂直度盘使显示器读数为D(S1)=D(S0)+D(*)=-81nt,此时垂直度盘读数为89°58.7′，是D、Z两轴在垂直与水平面内的夹角。如表4、表5所示。

表4 D、Z垂直面夹角测试表

表5 H、Z垂直面夹角测试表

3.3 H、Z两磁轴垂直面夹角的测定

调整仪器使其显示器读数H值等于H(S0)=432nT,此时垂直度盘读数为90°。我们调整垂直度盘使其读数在相对于 90°上下浮动的六组分别为 ±5′、±10′、±20′、±30′、±40′、±50′。其相应的显示器读数如表5。其中H(N)=HH(S0)。H(*)为每组H(N)的和值。H(A)为H（*）的平均值。调整垂直度盘使显示器读数为H(S1)=H(S0)+H(*)=437nt,此时垂直度盘读数为89°59′，是H、Z两轴在垂直与水平面内的夹角。

4.结语

仪器的定向是否正确是保证仪器观测质量的一个重要因素，通常情况下，磁静日时段D值的输出值-50nt～+50nt的范围内，认为D磁轴的方向与当时磁东方向一致，观测精度较高。通过上述实验我们可知，磁通门磁力仪上自带的水泡只能代表仪器底座的水平并不能代表Z磁轴的垂直；也可以粗略计算出各两轴在相应平面上的夹角。

本文提供的磁通门磁力仪各参数测定可以在台站环境下予以实现，简便易于操作。可用于修正观测数据，从而提高台站观测数据准确性以及质量和精度，为地磁学和地震预报等相关学科提供更好的观测资料及国家经济建设与国防建设服务。